 |
Plasmodium falciparum
Nguồn:http://commons.wikimedia.org |
Đích sốt rét: công nghệ mô gan có thể giúp các nhà khoa học thử nghiệm các thuốc mới và vắc xin
17/72013-Mặc dù bệnh sốt rét đã được loại trừ ở nhiều quốc gia kể cả Hoa Kỳ, nhưng nó vẫn gây nhiễm cho hơn 200 triệu người trên toàn thế giới, giết chết gần một triệu người mỗi năm. Trong các vùng có bệnh sốt rét lưu hành người ta dựa vào các biện pháp phòng chống như màn chống muỗi và thuốc diệt muỗi cùng với các loại thuốc điều trị sốt rét hiện tại, nhưng ký sinh trùng sốt rét đang trở nên đề kháng với nhiều loại thuốc sốt rét. Các nhà khoa học đang làm việc để phát triển các loại vaccin và thuốc mới hy vọng nhắm đích là các ký sinh trùng trong giai đoạn đầu của nhiễm trùng, khi ký sinh trùngsinh sản một cách lặng lẽ từ chính nó trong gan người.Trong một bước tiến quan trọng hướng tới mục tiêu đó, một nhóm nghiên cứu do các nhà nghiên cứu MIT hiện tại đang phát triển một cách nhằm nuôi cấy các mô gan mà có thể hỗ trợ giai đoạn trong gan của chu kỳ ký sinh trùng của hai loài phổ biến nhất của bệnh sốt rét, ký sinh trùng Plasmodium falciparum và Plasmodium vivax. Hệ thống này có thể được sử dụng để thử nghiệm các loại thuốc và vắc-xin nhằm chống lại cả hai loài, Sangeeta Bhatia, John Wilson và Dorothy Giáo sư Khoa học Y tế và Công nghệ và Kỹ thuật điện và khoa học máy tính (Health Sciences and Technology and Electrical Engineering and Computer Science) tại MIT nói. Bhatia là tác giả chính của một bài báo mô tả về hệ thống mô gan vào ngày 17/7/2013 phát hành trên Tạp chí Cell Host & Microbe. Tác giả chính của bài báo là Sandra March, một nhà khoa học nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của Bhatia, và các nhà khoa học từ Viện Broad (Broad Institute), Sanaria Inc và Đại học Lisbon (University of Lisbon) cũng góp phần vào việc nghiên cứu. Tái phát (Reproducing infection) Chu kỳ ký sinh trùng sốt rét có nhiều giai đoạn. Ngaysau khi ký sinh trùng gây nhiễm cho người, thông qua vết đốt,chúng cư trú trong gan. Ký sinh trùng ở khoảng một tuần trong gan, sản xuất hàng chục ngàn bản sao mà cuối cùng vỡ một cách tự do để gây nhiễm các tế bào máu. Sau giai đoạn gây nhiễn ban đầu này, P. vivax có thể ẩn nấp trong nhiều tuần, nhiều tháng hoặc thậm chí nhiều năm, kích hoạt lại để gây ra một cơn sốt rét khác (sốt rét tái phát). Cho đến nay, các nhà nghiên cứu đã có thể phát triển P.falciparum trong máu của con người và ở một mức độ nhất định trong giai đoạn ở gan, nhưng họ đã không thể phát triển một cách thực sự P.vivax trong cả hai giai đoạn. P.falciparum có tỷ lệ tử vong cao nhất trong khi đó P.vivax có thể gây ra suy nhược, nhiễm trùng lâu dài. Để loại trừ bệnh sốt rét, thuốc và vắc-xin đều nhắm đích cả hai loài có thể sẽ là cần thiết, Bhatia nói. Bhatia - cũng là một thành viên liên kết cấp cao của Viện Broad và là một thành viên của Viện Koch (Koch Institute) của MIT trong nghiên cứu ung thư lồng ghép (integrative cancer research) và Viện Kỹ thuật và Khoa học y tế (Medical Engineering and Science) trước đây đã tạo ra bề mặt siêu nhỏ trên các mô gan có thể được phát triển, bao quanh bởi những các tế bào hỗ trợ. Những tế bào được công nghệ chế biến đã tồn tại cho đến sáu tuần và bắt chước hầu hết các chức năng của các tế bào gan trong cơ thể, bao gồm cả sự chuyển hóa thuốc và sản xuất các protein gan. Sử dụng duy nhất các mẫu đông lạnh của P.falciparum thu được trong hợp tác với Stephen L. Hoffman và nhóm của ông tại Sanaria, các nhà nghiên cứu gây nhiễm các tế bào gan khỏe mạnh và quan sát sự phát triển của ký sinh trùng ở giai đoạn gan bằng cách sử dụng một hệ thống chụp ảnh tự động được thiết kế với sự hợp tác với nhóm Anne Carpenter tại Viện Broad. Hệ thống này cho phép họ nhanh chóng đánh giá không chỉ có bao nhiêu nhiễm trùng đã xảy ra, mà còn tác dụng của các loại thuốc tiềm năng. Họ cũng có thể đo lường các thể của ký sinh trùng hình thành ở trong gan bị làm suy yếu như thế nào mà chúng có thể được sử dụng như vaccin. Để kiểm tra tính hữu dụng của hệ thống, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu một loại vắc-xin P.falciparum mà bây giờ thực hiện trong thử nghiệm lâm sàng. Đối với các ký sinh trùng bị làm suy yếu hoặc giảm độc lực, chế tạo thành công như một loại vắc xin, nó phải gây nhiễm trùng gan và tiến triển đủ để làm gia tăng một đáp ứng miễn dịch (immune response), nhưng sau đó bị chặn bắt và không đạt đến giai đoạn trong máu. Các nhà nghiên cứu cho thấy hiện tại trong các thử nghiệm đi theo quỹ đạo đó. Theo Bhatia, hệ thống mới này cũng có thể được sử dụng cho nghiên cứu thuốc trên quy mô lớn hơn trước đây. Các nhà nghiên cứu sử dụng tế bào ung thư gan phát triển trong phòng thí nghiệm để nghiên cứu gây nhiễm P.falciparum, nhưng những tế bào này có chuyển hóa thuốc bị thiếu và tiếp tục phát triển thay vì cung cấp một ngôi nhà yên tĩnh cho các ký sinh trùng tồn tại. Tìm kiếm P.vivax (Seeking P. Vivax) Lấy đủ mẫu P.vivax để kiểm tra hệ thống phải mất nhiều năm, nhưng nhóm nghiên cứu cuối cùng đã mua mẫu từ Thái Lan, Ấn Độ và Nam Mỹ. Sử dụng các mẫu này, họ đã có thể phát triển P.vivax trong mô gan và thấy rằng nó tạo ra ký sinh trùng nhỏ dai dẳng có vẻ như là thể ngủ (dormant forms) được gọi là thể ẩn (hypnozoites). "Tuy nhiên chúng tôi không muốn gọi chúng là thể ngủ bởi vì chưa có tiêu chuẩn vàng cho chúng, nhưng có các thể nhỏ sống dai dằng đến ba tuần. Vì vậy, chúng tôi rất lạc quan và làm nhiều hơn để đánh thức chúng dậy một lần nữa. Sự tái kích hoạt sẽ được xác nhận cuối cùng", Bhatia nói. Công nghệ cho phép sàng lọc thông lượng cao (high-throughput screening) của các loại thuốc chống lại thể ngủ sẽ là "một bước tiến to lớn có tầm quan trọng toàn cầu về sức khỏe" Kevin Baird, Phó giám đốc Đơn vị nghiên cứu lâm sàng Eijkman Oxford (Eijkman Oxford Clinical Research Unit) ở Indonesia nói: "Nghiên cứu này cho thấy sự hình thành của những gì mà rất giống với thể ngủ, nhưng sự chứng minh về sự trưởng thành của chúng và do đó có khả năng tiện ích trong sàng lọc hóa liệu pháp (screening chemotherapeutics) vẫn có thể đạt được trong hệ thống này hoặc bất cứ nơi nào khác". Các nhà nghiên cứu đang làm việc trên xác nhận rằng P.vivax khi tăng trưởng trong mô gan thực sự đã tạo ra thể ngủ. Một khi điều này được xác nhận, họ có kế hoạch bắt đầu thử nghiệm một số loại thuốc ứng cử viên (candidate drugs) bây giờ đang phát triển, nhằm chống lại P.vivax. Nghiên cứu được tài trợ bởi Quỹ Bill và Melinda Gates Foundation, Thuốc điều trị sốt rét (Medicines for Malaria Venture), Viện quốc gia vềdị ứng và các bệnh truyền nhiễm (Institute of Allergy and Infectious Disease, the National Institutes of Health), Viện Y tế Quốc gia và Viện Y khoa Howard Hughes (the National and the Howard Hughes Medical Institute).
|
TRANG CHỦ
